Fórmula de calculadora de impedancia de microcinta
Z₀ = (60 / √ε_eff) × ln(8H / W_eff + 0,25 × W_eff / H) para W/H ≤ 1
Z₀ = (120π) / [√ε_eff × (W_eff/H + 1,393 + 0,667 × ln(W_eff/H + 1,444))] para W/H ≥ 1
Donde la permitividad efectiva está dada por:
ε_eff = (ε_r + 1)/2 + (ε_r – 1)/2 × [1/√(1 + 12H/W_eff) + 0,04(1 – W_eff/H)²]
Explicación de la fórmula
La calculadora de impedancia Microstrip determina la impedancia característica (Z₀) de una traza de PCB en función de su geometría y el material dieléctrico utilizado. La fórmula utiliza el modelo de Hammerstad para la permitividad efectiva (ε_eff) y aplica la corrección de espesor para un cálculo preciso del ancho (W_eff). La impedancia depende del ancho (W), la altura dieléctrica (H), el espesor de la traza (t) y la constante dieléctrica (ε_r) del material. También estima el retraso de propagación utilizando la constante dieléctrica y la velocidad de la luz.
Usos de la calculadora de impedancia Microstrip
La calculadora de conversión de impedancia Microstrip se usa comúnmente en las siguientes aplicaciones:
- Diseño de placas de circuito impreso (PCB) de alta frecuencia.
- Impedancia coincidente para líneas de transmisión de RF y microondas.
- Optimización de la geometría de la traza para la integridad de la señal en circuitos de alta velocidad.
- Uso educativo y de investigación en el estudio de la teoría de la transmisión por microcinta.
- Validación de parámetros de diseño antes de la fabricación de PCB.
Ejemplo de fórmula
Ejemplo de cálculo utilizando la Calculadora de impedancia Microstrip:
Sean W = 2 mm, H = 1 mm, t = 0,035 mm y ε_r = 4,4.
Entonces W/H = 2, lo que significa que usamos la segunda ecuación:
Z₀ = (120π) / [√ε_eff × (2 + 1,393 + 0,667 × ln(2 + 1,444))]
Después de calcular ε_eff ≈ 3,33, la impedancia es aproximadamente Z₀ ≈ 52,8 Ω.
Este resultado muestra que la línea microstrip tendrá una impedancia característica cercana a 50 Ω, lo cual es ideal para la mayoría de los diseños de RF.